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Die Supercomputing-Akademie – Erfahrungen aus erster Hand: im Gespräch mit der Teilnehmerin Eva Sextl

Die Supercomputing-Akademie ist ein arbeitnehmerfreundliches Weiterbildungsangebot des Höchstleistungsrechenzentrums Stuttgart (HLRS) und richtet sich an Anwender, Administratoren und Entwickler im High Performance Computing (HPC). Seit Anfang des Jahres bietet die Akademie den Teilnehmenden ein vergrößertes Modulrepertoire rund um Anwendung, Management oder Programmierung im Supercomputing. Sie erlernen darin, grundlegende Kenntnisse und praktische Fähigkeiten im HPC. 

Eva Sextl ist eine der Teilnehmerinnen und belegt aktuell bereits zum zweiten Mal ein Modul der Supercomputing Akademie – dieses Mal das Modul „Simulation: Grundlagen & CFD“. Das Modul startete am 8. März im Rahmen eines Online-Kickoffs. In den nächsten sechs Wochen werden Frau Sextl und die weiteren Kursmitglieder Kenntnisse numerischer Simulation auf HPC-Systemen, darunter Computational Fluid Dynamics (CFD), erwerben; auch Numerik wird zu den Themen gehören. Den Abschluss des Moduls bildet eine Zertifikatsprüfung am 26. April 2021. 

Lesen Sie im Folgenden mehr über ihre bisherigen Erfahrungen im HPC sowie über ihre Eindrücke von und an der Supercomputing-Akademie – aus erster Hand!

Guten Tag Frau Sextl, wo arbeiten Sie und welche Tätigkeit üben Sie aus?  

Ich habe an der Ludwig-Maximilians-Universität München Physik mit den Schwerpunkten Astrophysik und theoretische Physik studiert. Seit einem Jahr promoviere ich nun in theoretischer Chemie bei Prof. de-Vivie Riedle am Hightech-Campus in Großhadern. 

Woran arbeiten Sie derzeit? 

Im Rahmen des Excellence-Clusters e-conversion beschäftige ich mich mit Chlorophyll A im Photosystem 1. Dies ist ein wichtiger Baustein für die Photosynthese in Cyanobakterien und Pflanzen. Das letztliche Ziel ist unter anderem herauszufinden, wie sich die Eigenschaften der ersten beiden angeregten Energieniveaus verändern, wenn man Chlorophyll nicht isoliert betrachtet, sondern in seiner Umgebung im Photosystem 1. Die Größe des Moleküls und die komplexe Umgebung machen es schwierig, das im Detail zu modellieren. Viele Quantenchemie-Programme stoßen hier an ihre Grenzen. Erst unsere hauseigenen Cluster-Rechner und zusätzlicher HPC-Einsatz machen eine Beschreibung überhaupt möglich. 

Welche Module haben Sie im Rahmen der Supercomputing-Akademie bisher belegt?  

Durch einen befreundeten Doktoranden habe ich letzten Sommer von der Supercomputing-Akademie erfahren und mich gleich für das Modul ‚Daten: Management & Analyse‘ angemeldet. Im Moment läuft das nächste Modul ‚Simulation: Grundlagen & CFD‘. Im Sommer plane ich noch, ‚Visualisierung für Anwender‘ zu belegen um das Zertifikat ‚HPC-Anwender‘ zu erlangen. 

Was interessiert Sie an den Themen Simulation und HPC? Welche Erfahrungen haben Sie bereits gemacht? 

In meiner Masterarbeit habe ich meine erste eigene Simulation durchgeführt. Neue Ansätze zur Erklärung dunkler Energie sagen eine Gravitationskonstante voraus, die in sehr materiearmen Gegenden des Universums vergrößert ist. Ich habe einen bekannten stellaren Evolutionscode erweitert, um die Effekte solcher „Chamäleon-Theorien“ bei Sterneigenschaften und -Aufbau vorauszusagen. Durch den Vergleich mit Beobachtungen von massereichen Sternen in Nachbargalaxien war es möglich, obere Grenzen für die variablen Parameter dieser Theorien anzugeben. Am faszinierendsten fand ich zu lernen, dass die Durchführung der eigentlichen Rechnungen nur ein Bruchteil der Fragestellung ist. Viel wichtiger ist die Validierung. Inwieweit kann man diesen Simulationen trauen? Welche Approximationen gehen in die Rechnungen ein? Sind die Input-Parameter sinnvoll? Auch habe ich bereits Lehrgeld bezahlt. An einer Stelle habe ich dem Programmcode blind vertraut. Erst meinem betreuenden Professor, weltweit anerkannter Spezialist für Sternatmosphären, fielen die unrealistischen Rotationsgeschwindigkeiten auf. Durch die zu hohen Geschwindigkeiten in jungen Sternenjahren reicherten sich zu viele schwere Elemente in der Atmosphäre an. Zig Rechenstunden waren wertlos geworden!  

Welche Erfahrungen nehmen Sie vom Blended Learning Programm der Supercomputing-Akademie mit?  

Ich bin ein Nachtmensch, gerne arbeite ich auch abends. Mit dem Blended Learning Approach ist es mir möglich, frei zu entscheiden, wann ich lerne. Falls dabei Fragen auftauchen, kann ich diese aber einmal in der Woche beim Online-Seminar stellen. Gleichzeitig ist das Wissen abwechslungsreich verpackt: manches in Text, manches in Bild, einige Lektionen in Videos.  

Was gefällt Ihnen besonders gut an den Modulen oder an der gesamten Weiterbildung? 

Besonders interessant finde ich es von Experten im Bereich HPC und Simulation direkt zu lernen. Ich verstehe besser, was Datenmanagement und Simulation in der Theorie bedeuten und was ich instinktiv bereits in der Praxis angewendet habe; aber ich sehe auch, was ich noch verbessern kann. Gleichzeitig habe ich von neuen Themenbereichen erfahren, an die ich vorher noch gar nicht gedacht hatte – wie beispielsweise Nachhaltigkeitsprinzipien im HPC-Bereich angewendet werden können. 

Das Interview führte Nicole Prange, Projektmanagerin Weiterbildung HPC (SICOS BW GmbH)

Mehr Informationen zur Supercomputing-Akademie und den Modulen finden Sie auf unserer Website unter:  https://www.supercomputing-akademie.de/ !

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